全站儀及貫通誤差預計在礦山測量中的應用

1、全站儀及貫通誤差預計在礦山測量中的應用 摘要：文中以dtm-532型尼康全站儀在湖南省煤業(yè)集團興源礦業(yè)公司伍家沖煤礦礦山巷道貫通測量為例，介紹了貫通誤差預計理論在礦山測量中的應用。關鍵詞：全站儀 貫通測量 誤差預計一、前言隨著科學技術的發(fā)展，礦山測量傳統(tǒng)的光學經(jīng)緯儀測角、量邊的測量方法作業(yè)強度大且效率低，遠不能滿足現(xiàn)代社會對礦山測量的要求，因此大力推廣全站儀測量技術以及貫通誤差預計理論很有必要。湖南省煤業(yè)集團興源礦業(yè)公司伍家沖礦為立井多水平開拓，-100m總回風上山與-70m南翼總回風巷貫通工程是伍家沖礦構成第二水平通風系統(tǒng)的重要工程。該貫通工程是由15采區(qū)軌道上山、15采區(qū)-100車場、-1

2、00m總回風上山及-70m水平南翼總回風巷組成。其中15采區(qū)軌道上山斜長310m、坡度20°，15采區(qū)-100車場斜長102m、坡度5，-100m總回風上山斜長80m、坡度35°，-70m水平南翼總回風巷斜長402m，坡度5。分兩條線對掘施工，設計貫通點在-100m總回風上山與-70m水平南翼總回風巷對接處。該工程巷道為半園拱型，錨噴支護，凈寬2.6m，巷道貫通導線總長度為3501.32m。二、平面及高程控制測量方案測量儀器采用dtm-532型尼康全站儀。全站儀具有自動記錄存儲測量結果的功能，觀測目標為棱鏡，不受井下風流影響，所測角度及距離精度相對高，減少了人為讀錯記錯，自

3、動與計算機進行數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)貫通的目的和巷道的實際用途，依據(jù)煤礦測量規(guī)程確定貫通容許誤差為：垂直方向±0.2m，水平方向±0.3m。1、井下平面測量方案：施工測量時按照設計的方向和坡度,依據(jù)已有的控制點，用全站儀測方向及三角高程。作業(yè)限差：基本控制導線采用15導線。(1)水平角觀測采用的儀器及作業(yè)要求如下表：導線類別儀器觀測方法按導線邊長分（水平邊長）15m以下15m30m30m以上對中次數(shù)測回數(shù)對中次數(shù)測回數(shù)對中次數(shù)測回數(shù)15尼康全站儀測回法221212注：測回間變換度盤讀數(shù)(n為測回數(shù))。多次對中時，每次對中測一個測回。(2)傾角小于30°的井巷中水平角觀測限

4、差如下：儀器級別同一測回中半測回互差兩測回間互差兩次對中測回間互差dj2201230在傾角大于30°的井巷中，各項限差可為表中的1.5倍。在傾角大于15°或視線一邊水平而另一邊的傾角大于15°的主要井巷觀測過程中水準氣泡偏離不得超過一格，否則應整平后重測。 (3)導線邊長測量儀器內置紅外線與測角一體化，每條邊的測回數(shù)不少于兩個，采用往返觀測，每測回三次讀數(shù)，讀數(shù)間互差不大于10mm；往返觀測同一邊長時，平距互差不得大于邊長的1/6000。同時記錄氣溫和氣壓，進行邊長改正。2、井下高程測量方案：井下高程測量采用三角高程測量，測角精度要求：兩個測回，垂直角互差15，指

5、標差互差15。三、平面及高程貫通測量誤差預計及測量方法評價1、高程測量的誤差預計（1）井下高程測量的誤差來源井下高程測量的誤差來源有：全站儀望遠斜瞄準誤差；水準管居中氣泡的誤差；人為誤差及外界條件的影響，如巷道空氣中透明度、儀器下沉的影響所產(chǎn)生的誤差；其它誤差。（2）測量誤差參數(shù)的確定及誤差預計本次高程測量采用電磁波測距三角高程測量來完成。每千米長度三角高程中誤差：取mhl =15mm貫通相遇點k在高程上的誤差預計：mh經(jīng) =±mhl mh經(jīng)=±15=±0.028(m)因上述測量工作獨立進行兩次，故mh經(jīng) =±0.028/=±0.020mmh預

6、=±2mh經(jīng) =±0.04(m) （取中誤差的2倍）（3）高程測量方案評價三角高程測量誤差改進的方法主要是靠細心。比如用望遠鏡瞄準時要瞄準中心，水準管的氣泡要居中，儀高、棱鏡高量取時要仔細，在巷道中測量時，棱鏡面的照明要好，在上、下山巷道中測量時，棱鏡面要保持在鉛垂面上。本設計的高程預計誤差為±0.04m，小于要求的±0.2m，滿足測量要求。2、平面貫通測量誤差預計（1）井下導線測量誤差引起k點在x方向上誤差；井下導線測角誤差引起k點在x軸上的誤差mx：計算公式：mx±ryi2：貫通相遇點k與各導線點連線在y軸上的投影長度的平方和，ryi值在電

7、子圖上直接量?。ㄒ娤卤恚c號ryir2yi點號ryir2yixd3738.481480.71南1974.055483.40xd36149.1422242.74南2087.357630.02xd35223.3749894.16南21145.6721219.75xd28214.6646078.92南22171.1229282.05xd26238.2056739.24南23183.6233716.3xd19461.50212982.25南24195.7538318.06xd18483.16233443.58南26410.72168690.92xd17482.74233037.91南27417.731

8、74498.35xd15364.15132605.22南28401.60161282.56xd12442.03195390.52南30351.85123798.42xd11263.0569195.30s回7345.66119480.84南1248.8961946.23s回8332.86110795.78南234.321177.86南344.691997.20r2yi=2312401.97計    算：mx± =±0.11(m)井下導線測邊誤差引起k點在x軸上的誤差mxl：計算公式：mxl±mllcos2x：各導線邊與x軸間的夾角的余弦

9、值的平方和（見下表）邊  號lcos2 邊   號lcos2xd11-南10.91s回7- s回80.53南1-南256.85s回8-xd38105.67南2-南35.5xd11- xd1276.29南3-南193.73xd12-xd1525.71南19-南201.3xd15-xd1748.36南20-南210.96xd17-xd180.11南21-南2215.7xd18-xd199.92南22-南232.58xd19-xd26103.86南23-南245.21xd26-xd2811.11南24-南2679.21xd28-xd355.24南26-南272

10、.69xd35-xd3611.42南27-南284.06xd36-xd380南28-南301.48南30-s回71.36579.76計    算：mxl±15=±0.011(m)井下各項誤差引起k點在水平重要方向x軸上的中誤差mxk：計算公式：mxk±計    算：mxk±0.111m因上述測量工作獨立進行兩次，故mxk=±0.111/=±0.078m。（2）平面測量方案評價對于貫通測量成果的評定一般可以從兩個方面進行：利用大量的實測資料，進行統(tǒng)計分析，求取影響貫通測量的有關

11、參數(shù)，以驗證設計方案；對巷道貫通后連接出的閉合貫通測量導線進行精度評定。采用第一種方法進行評價：貫通點在水平重要方向上的誤差預計為（取中誤差的2倍）：故mxk預=±2mxk=±0.156(m)滿足工程要求的在重要方向的預計誤差小于0.3 m。該工程現(xiàn)已貫通，采用第二種方法進行評價：貫通后及時進行了閉合連接測量，測量結果如下：坐標閉合差：坐標閉合差：0.1850.138 導線閉合差：±0.231導線全長相對閉合差：±0.2313500116000該設計數(shù)據(jù)滿足煤礦測量規(guī)程、三角高程測量規(guī)程等相關規(guī)程的規(guī)定要求。四 結論和建議dtm-532型尼康全站儀測量技術以及貫通誤差預計理論能更好地滿足大型貫通測量的精度要求，能更快更精確地為安全生產(chǎn)服務。貫通質量的好壞，不僅取決于合理的貫通方案和先進的測量方法，還要求在測量前做好充分的人員及儀器的準備，抓好質量保證體系的貫徹落實。同時在實際工作中要注意采取以下措施：1、在斜巷或短邊中測角時，要特別注意對中精度和儀器整平精度，各測回重新對中整平。2、導線點實行掛牌管理，做好標志。3、當貫通距離剩余20米時可采取小斷面掘進，以提高貫通段巷道質量